Chercher de l`or avec un LiDAR

Chercher de l'or
avec un LiDAR
par Kevin P. Corbley
Le LiDAR aéroporté est un moyen rapide et relativement économique de rassembler d’importantes informations topographiques pour la
réussite et la sécurité de l'exploitation minière.
McElhanney Consulting Services Ltd., une entreprise de Vancouver en Colombie britannique
(Canada), a présenté deux nouveaux services de
cartographie des sols nus, mis au point pour l'exploration et l'exploitation minières. Pour la première application, McElhanney a utilisé le LiDAR
afin de trouver des structures et des linéaments
manqués par les photographies aériennes et les
images satellites, dûes à une couverture végétale trop dense. Cette entreprise d'ingénierie,
de cartographie et de topographie a testé l'utilisation de modèles numériques d'élévation
(MNE) LiDAR des sols nus pour localiser des
linéaments et des failles dans un district minier
de Colombie britannique.
Les linéaments de surface sont des éléments linéaire
subrectiligne associés à des structures géologiques
souterraines complexes, notamment des failles,
des fractures et d'autres particularités comme des
contacts entre deux types de roches. Les linéaments
peuvent mesurer 50 cm de large mais jusqu'à plusieurs centaines de mètres de long. Du fait de leur
grande variété, ces particularités sont difficiles à
localiser depuis le sol. Ils peuvent même être encore
plus difficiles à repérer avec la plupart des systèmes
d'imagerie, si ils sont recouverts de végétation ou de
sédiments meubles.
« Les linéaments donnent des indications sur la géologie souterraine et sont très utiles pour la cartographie géologique, qui joue un rôle essentiel pour
>>
Le magazine mondial de Leica Geosystems | 27
la recherche d'or ou pour tout autres projets d'ingénierie minière » explique Azadeh Koohzare, docteur
et ingénieur. « Les géologues peuvent interpréter la
forme et la direction de ces particularités de surface.
Et comme les gisements d'or sont souvent associés
à certaines structures géologiques, ils peuvent également utiliser ces informations pour sélectionner et
hiérarchiser les cibles des recherches. »
Une forte densité de points requise
D'après Koohzare, pour révéler la géologie des surfaces cachées, il faut un puissant scanner laser (ou
LiDAR) multi-impulsionnel aéroporté. McElhanney,
qui possède trois scanners LiDAR Leica Geosystems
et deux appareils photo numériques Leica Geosystems ADS, a démarré le projet de cartographie des
linéaments avec le Leica ALS60 avant de passer à un
système plus puissant, l’ALS70-HP avec 500 kHz.
Ces systèmes LiDAR fournissent la densité minimale
de deux points par mètre carré requise pour générer des MNE des sols nus avec une précision et une
résolution suffisantes pour révéler ces étroites particularités linéaires de surface. Dans le projet pilote de
Colombie britannique, McElhanney utilisait le LiDAR à
une altitude de 2 500 à 3 0 00 m au dessus du niveau
de la mer pour collecter les données. Un traitement
28 | Reporter 67
normalisé supprimait les échos associés à la végétation afin de générer un MNE du sol nu d'une précision
de 10 cm à la verticale et de 30 à 50 cm à l'horizontale.
« Le LiDAR Leica Geosystems ALS fonctionne à une
fréquence d'impulsion élevée afin de traverser la
végétation et d'obtenir une densité de points suffisante pour trouver les linéaments de surface de
50 cm » explique Koohzare. « Grâce à la grande puissance de l'unité, il était possible d'obtenir une forte
densité de points en volant rapidement, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent. »
Affaissement du sol
McElhanney a eu l'idée de surveiller l'affaissement
du sol à Saskatchewan, où les gisements de potasse
sont exploités afin de fabriquer du fertilisant. L'extraction de la potasse entraîne un risque d'affaissement du sol plus élevé que pour de nombreux autres
minerais, car les dépôts d'évaporation se trouvent
dans des formations de roche tendre, dont la structure est loin d'être idéale pour y creuser des galeries.
Les mines de potasse doivent donc être surveillées
en permanence pour repérer tout affaissement ou
toute subsidence du sol au dessus et aux abords de
l'excavation.
Lorsque la végétation est supprimée des données LiDAR, les géologues peuvent repérer les gisements d'or possibles en examinant la structure de la surface des sols nus.
« Un affaissement au dessus d'une mine est un avertissement qu’un effondrement ou un éboulement
peut subvenir à l’intérieur de la mine » explique Koohzare, qui ajoute que les affaissements et les soulèvements peuvent entraîner des problèmes jusqu'à
5 km autour de la mine. Outre les dangers présents à
l'intérieur de la mine, les mouvements de sol peuvent
également rompre les pipelines, endommager les
routes et fissurer les fondations des bâtiments dans
les régions concernées.
La surveillance de l'affaissement autour des mines
de potasse (et des projets d'extraction d'autres
minéraux) est généralement réalisée à l'aide de techniques de levés traditionnelles, chères et chronophages. D'après son expérience sur des centaines
de projets de ce type, souvent pour des clients spécialisés dans l'énergie et dans l'exploitation minière,
McElhanney affirme que le LiDAR est le moyen le plus
rapide et le plus rentable de surveiller l'affaissement
des sols.
La précision verticale de 10 cm des MNE (modèle
numérique d'élévation) des sols, générés par les
scanners laser Leica ALS60 et ALS70 de l'entreprise,
peut mettre en évidence des mouvements significatifs de la surface du sol (vers le haut ou vers le bas)
qui peuvent signaler des conditions dangereuses à
l'intérieur de la mine. McElhanney recommande de
commencer par collecter des données de référence
au dessus de chaque mine, puis de recommencer
chaque année. Lorsqu'un affaissement a été repéré,
des vols de surveillances doivent être répétés pendant que des mesures sont prises à l'intérieur de la
mine, afin de limiter le danger.
D'après Koohzare, la haute fréquence d'impulsions
du capteur LiDAR est primordiale pour pénétrer la
couverture végétale autour de la mine afin d'obtenir
des levés extrêmement précis de l'élévation de la
surface du sol, ou du sol nu.
Le Leica ALS70 est l'un des rares scanners laser aéroportés puissant et multi-impulsionnel, capable de
fournir des MNE du sol nu avec la précision requise
pour ces applications minières.
À propos de l'auteur :
Kevin Corbley est président de X-Media et directeur
principal de Corbley Communications Inc., une entreprise de services qui fournit aux organisations de
haute technologie du monde entier des communications stratégiques et de développement commercial.
([email protected])
Le magazine mondial de Leica Geosystems | 29